ES2214112B2 - Procedimiento de implementacion de redes de area local virtuales sobre sistemas de comunicacion por la red electrica. - Google Patents
Procedimiento de implementacion de redes de area local virtuales sobre sistemas de comunicacion por la red electrica.Info
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Abstract
Procedimiento de implementación de redes de área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red eléctrica. Permite soportar el estándar 802.1q de redes virtuales (VLAN) y uno o más niveles de redes virtuales propietarias independiente (OVLAN) sin interferencia entre ambos tipos. También puede soportar estructuras jerárquicas para lo que comprende la asignación de una etiqueta (3) de identificación de OVLAN por cada nivel de ésta; la inclusión de etiquetas (3) de forma externa y transparente a las tramas; la inclusión de etiquetas (3) en las tramas no etiquetadas y la comparación de dichas etiquetas con la lista de etiquetas permitidas o prohibidas del interfaz de salida del equipo; y la inclusión de una etiqueta de identificación especial que al ser detectada por los equipos hace que éstos transmitan la trama directamente para permitir estructuras jerárquicas con direccionalidad.
Description
Procedimiento de implementación de redes de área
local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un
procedimiento de implementación de redes de área local virtuales
(VLAN) sobre sistemas de comunicación por la red eléctrica.
La idea principal consiste en que la invención
proporciona una nueva arquitectura de VLAN, que la invención
denomina VLAN propietaria (OVLAN), para los nodos de la red
eléctrica, además de permitir el soporte del estándar 802.1q de
redes virtuales.
Es objeto de la invención permitir obtener
múltiples niveles de OVLAN, y la posibilidad de permitir redes
virtuales de forma jerárquica, lo que resulta adecuado para la
topología usual en sistemas de comunicación por la red eléctrica, ya
que esta topología es en forma de árbol, es decir jerárquica.
Además es otro objeto de la invención el permitir introducir
direccionalidad en la estructura jerárquica, de forma que los
equipos de la misma jerarquía no pueden ver a los equipos en su
misma jerarquía pero sí a los equipos asociados de jerarquías
superiores. Con el procedimiento de la invención las OVLAN y las
definidas con el estándar 802.1q son compatibles y pueden trabajar
en paralelo sin interferencia.
En el Estado de la Técnica es conocida la
utilización de redes virtuales de área local (VLAN), que son redes
formadas por equipos que pueden comunicarse entre sí pero que no
están limitadas por la localización física de dichos equipos, sino
que pueden realizar la comunicación como si estuvieran conectados
físicamente al mismo segmento físico de una red de área local (LAN)
aunque se encuentren en diferentes segmentos físico de la red,
mientras que pueden aislarse de los equipos correspondientes a otra
VLAN aunque estén conectadas en el mismo segmento físico. Gracias
a las redes virtuales es posible crear grupos de trabajos
virtuales, reducir costes de traslados de equipos entre segmentos
físicos de la VLAN, reducir los costes de los encaminadores de
nivel 3 de la arquitectura OSI (Open Systems Interconnection) que
podrán tener menor capacidad, y reducir la cantidad de tráfico
dirigido a todos los usuarios, es decir tráfico broadcast, y del
tráfico dirigido a grupos de usuarios, es decir tráfico multicast.
OSI es un módulo de referencia creado por ISO (International
Standards Organization) como un primer paso para estandarizar los
protocolos de ordenadores basados en capas, esto es, un modelo para
conectar sistemas abiertos a la comunicación con otros
sistemas.
En el Estado de la Técnica es conocido el empleo
de VLANs siguiendo el estándar IEEE 802.1q que ha sido desarrollado
para tratar el problema de cómo fraccionar las grandes redes de
ordenadores en partes más pequeñas, de forma que sea posible
realizar el tráfico broadcast y multicast sin utilizar mayor ancho
de banda del necesario. Además este estándar permite proporcionar
mayor nivel de seguridad entre segmentos internos de las redes.
La especificación de 802.1q establece un método
estándar para insertar la información de pertenencia a una VLAN
dentro de las tramas Ethernet. En una red VLAN, el tráfico
broadcast y el multicast se entrega a todas las estaciones finales,
pero este tráfico no puede pasar el límite de las VLAN, ya que la
trama se desecha si el usuario no pertenece a la VLAN indicada en
la trama. Por tanto, no es posible implementar varios niveles de
redes virtuales, el número de redes virtuales que puede ser
definido es reducido, y no se pueden realizar estructuras
jerárquicas con direccionalidad mediante la especificación del
estándar, por lo que este estándar no es adecuado para los sistemas
de comunicación por la red eléctrica en la que se utilizan
estructuras jerárquicas.
El 802.1q se basa en añadir bits específicos
dentro de la trama Ethernet para conseguir un etiquetado que
permita reconocer a los equipos que pertenecen a las VLAN.
Estos bits específicos se denominan "cabecera
de etiqueta" y contienen un identificador virtual VID. Por lo
tanto, el estándar 802.1q sólo permite un nivel de VLANs, ya que
sólo añade una "cabecera de etiqueta" con un VID a cada trama
Ethernet.
Para conseguir los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados en apartados anteriores, la invención ha
desarrollado un nuevo procedimiento de implementación VLAN sobre
sistemas de comunicación por la red eléctrica, en el que se envían
tramas entre los diferentes equipos que están conectados a la red
eléctrica; soportando los equipos el estándar 802.1q de VLAN
descrito en el apartado anterior, que consiste en insertar una
etiqueta de identificación en un espacio reservado dentro de la
trama para señalar la pertenencia de la trama a una VLAN, de manera
que al ser recibida por los equipos, si la trama está etiquetada
dichos equipos realizan la comparación de la etiqueta con una lista
de etiquetas permitidas de la interfaz de salida del equipo, y si
no estaba etiquetada, realizan el etiquetado previo a la
comparación.
La novedad de la invención se caracteriza por
comprender:
- La asignación de una etiqueta de
identificación de OVLAN por cada nivel de OVLAN que se implemente
para permitir una estructura de múltiples OVLAN jerárquicas y en
diferentes niveles;
- la inclusión de etiquetas de forma externa y
transparente a las tramas;
- la inclusión de etiquetas de forma externa en
las tramas no etiquetadas y la comparación de dichas etiquetas con
la lista de etiquetas permitidas o prohibidas del interfaz de
salida del equipo, de forma que si llega una trama a un nodo y se
dirige a una dirección a través de un puerto con la etiqueta de
OVLAN prohibida o con una etiqueta que no está en la lista de
permitidas de dicho nodo, se descarta dicha trama; y
- la inclusión de una etiqueta de identificación
especial, que tras ser detectada por los equipos hace que éstos
transmitan la trama directamente, para permitir estructuras
jerárquicas con direccionalidad, en las que los equipos de
distintas OVLANs, de un mismo nivel de la jerarquía no pueden
recibir o enviar paquetes a los equipos de su mismo nivel de
jerarquía del resto de OVLANs, pero sí pueden recibir o enviar a
los equipos de jerarquías superiores de la misma OVLAN.
Este procedimiento tiene la gran ventaja de que
permite aislar las diferentes terminaciones de cada red virtual, de
forma que los usuarios que cuelgan de cada terminación no son
accesibles desde otras redes virtuales. Este hecho conlleva una
VLAN diferente para cada equipo terminal, cosa que supera el número
de redes configurables en el estándar 802.1q en gran parte de las
aplicaciones por la red eléctrica, con lo que cubre la deficiencia
que este estándar presenta.
Por lo tanto, el etiquetado especial permite
direccionalidad, característica no prevista en el estándar 802.1q,
ya que las tramas etiquetadas con el etiquetado especial pueden
llegar a cualquier nodo de la red virtual sin necesidad de alterar
los listados de etiquetas de salida.
También permite conseguir una estructura de
múltiples OVLANs con múltiples niveles, lo que permite su fácil
aplicación a las comunicaciones por la red eléctrica, al presentar
ésta una estructura en árbol o estructura jerárquica. Además la
invención permite que el procedimiento pueda ser extendido más allá
de la red eléctrica.
La invención también permite realizar una
estructura independiente frente a las VLAN del estándar 802.1q, y
que funciona sin interferencia y en paralelo con dicho estándar,
puesto que la información viaja con la trama Ethernet pero no la
altera al añadirse las etiquetas de forma externa y transparente a
dichas tramas.
La invención permite combinar topologías en las
que existan redes definidas por el estándar 802.1q y redes según la
invención, formando topologías híbridas que soportan ambas
tecnologías.
Por tanto la invención no altera la trama
Ethernet, lo que la hace compatible con dicho estándar.
Mediante la etiqueta de identificación especial
las tramas pueden llegar a cualquier nodo de la OVLAN sin ser
descartadas.
La etiqueta de identificación de un nivel se
añade al entrar la trama en un equipo de dicho nivel desde un nivel
superior, dicha etiqueta de identificación de un nivel se extrae al
salir la trama de un equipo de dicho nivel hacia un nivel
superior.
Las etiquetas de identificación de OVLAN
contienen el número de la OVLAN a la cual pertenece el tráfico
enviado en la trama.
En una realización de la invención la etiqueta
de identificación de OVLAN se extrae cuando la trama sale de la red
eléctrica, para limitar la OVLAN a dicha red eléctrica.
La lista de etiquetas de identificación de
transmisión está constituida selectivamente por una lista de
etiquetas permitidas o prohibidas, para descartar la trama si se
encuentra la etiqueta de identificación en la lista de etiquetas
prohibidas, o no está en la lista de etiquetas permitidas.
En otra realización la etiqueta de
identificación de OVLAN se transmite cuando la trama abandona la
red eléctrica para extender las VLAN a dispositivos que no se
encuentran contactados a la red eléctrica.
En transmisión, cuando la etiqueta de
identificación de una trama es una etiqueta de identificación
especial, la trama se transmite directamente sin que el equipo
consulte su lista de etiquetas de transmisión.
A continuación para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Representa una estructura en árbol
típica de los sistemas de comunicaciones por la red eléctrica,
donde se definen varios niveles de VLAN.
Figura 2.- Representa un ejemplo de esquema
híbrido de redes virtuales (VLAN), en la que una red virtual puede
contener otras redes virtuales.
Figura 3.- Representa un ejemplo de un escenario
en el que transformadores de media a baja tensión están comunicados
por una red en anillo de fibra óptica que tienen que soportar
varias redes de bajo voltaje donde se sitúan las redes virtuales
propietarias.
Figura 4.- Representa la estructura de la trama
interna del sistema de comunicaciones por la red eléctrica con la
etiqueta de identificación de la OVLAN según la invención, y que es
externa a la trama Ethernet.
Figura 5.- Representa los bloques físicos a
incluir en los nodos para permitir la implementación del
procedimiento de la invención.
Figura 6.- Representa un diagrama de flujo de
una posible implementación del proceso de la invención en un
esquema híbrido de redes virtuales, que soporta conjuntamente VLAN
del estándar 802.1q y las OVLAN previstas por el procedimiento de
la invención.
Figura 7.- Representa un esquema de redes
virtuales de forma jerárquica en el que se observa la
direccionalidad ascendente y descendente de nodos de distinta
jerarquía.
Seguidamente se realiza una descripción de un
ejemplo de realización de la invención, haciendo referencia a la
numeración adoptada en las figuras comentadas.
Tal y como es conocido la energía eléctrica es
distribuida por una red de alto voltaje, una de medio voltaje y
finalmente se distribuye a los usuarios mediante una red de bajo
voltaje. Las redes de medio voltaje, también llamadas de media
tensión, son en general, transformadores de media a baja tensión
conectados entre sí.
Las redes de bajo voltaje suelen presentar una
estructura en árbol en la que utilizando un sistema de
comunicaciones por la red eléctrica, el equipo de cabecera se sitúa
en el transformador de media a baja tensión que permite la
distribución del medio voltaje hacia la red de bajo voltaje,
mientras que los equipos repetidores y equipos de usuario se ubican
en distintos puntos de la red, y se comunican bidireccionalmente
con la cabecera. En este caso es conveniente crear varios niveles
de redes virtuales independientes como se muestra en la figura 1
como nivel 1 a nivel 3. Este tipo de redes no puede crearse con el
estándar 802.1q, ya que, como fue indicado en el apartado de
antecedentes de la invención, sólo proporciona un nivel.
Por tanto, es necesario crear un procedimiento de
implementación de redes virtuales independientes del estándar, cuya
característica principal consiste en la colocación de una o más
etiquetas externas 3 a las tramas enviadas. Esto ha sido
representado en la figura 4, la cual será explicada posteriormente,
en la que la referencia 3a representa la etiqueta de nivel N, 3b la
etiqueta de nivel N -1 y 3c la etiqueta de nivel 1. Tal y como se
muestra en dicha figura 4 las etiquetas externas 3 se añaden a las
tramas 4 que se transmiten por la red eléctrica, suprimiéndose
dichas etiquetas externas 3 de las tramas 4 cuando salen de dicha
red eléctrica, esto es, de forma que la creación de dichos niveles
y redes virtuales es transparente a la red eléctrica.
Gracias a esta solución se pueden utilizar
estructuras de redes virtuales independientes que se denominan
redes virtuales propietarias (OVLAN) que pueden actuar
separadamente sin interferencia en uno o varios niveles diferentes.
Por tanto, mediante la inclusión de las OVLAN se pueden conseguir
múltiples configuraciones de redes virtuales que pueden ser
aplicadas sobre un sistema de comunicaciones sobre la red
eléctrica. Una de las posibles configuraciones consiste,
simplemente, en no utilizar redes virtuales, esto es, que cada
usuario pueda ver a cualquier otro usuario de una red de área local
(LAN), conectada a un nodo 2 de comunicación por la red eléctrica.
Otra posibilidad es utilizar el estándar 802.1q en el que las redes
se establecen por cliente, o bien establecer una VLAN por grupos de
nodos 2, ó más de una OVLAN por grupo de nodos 2, de forma que el
tráfico se mantenga dentro de dicho grupo, pudiendo contener ese
grupo uno o más nodos de la red eléctrica. Otra de las
posibilidades es que las OVLANs puedan ser mantenidas dentro de la
red eléctrica y tener estructuras jerárquicas, planas o
híbridas.
Una estructura jerárquica es una estructura en
árbol, que tal y como fue indicado es típica en las redes de baja
tensión, en la que debe ofrecerse direccionalidad para permitir que
nodos de jerarquía superior puedan comunicarse con nodos de
jerarquía inferior, es decir que los nodos situados más cerca de la
raíz del esquema en árbol de la red puedan comunicarse con los
situados en las ramas de la red eléctrica.
Una red plana es aquélla en la que todos los
nodos 2 pertenecen al mismo nivel de la jerarquía, que es el único
caso que se contempla en el estándar 802.1q. Una red híbrida es
aquélla en la que existen ambos tipos de redes, como es el caso de
aquellas redes en la que se soporte el estándar 802.1q y las redes
OVLANs obtenidas bajo el procedimiento de la invención. Esta
diversidad de topologías se representa en la figura 2 donde existen
dos redes virtuales VLAN A y VLAN B que siguen el estándar 802.1q,
y varias redes OVLANs que siguen el procedimiento de la invención y
que han sido referenciadas con OVLAN 1 - OVLAN 3 dentro de las VLAN
A-B. En esta figura todos los nodos 2
pertenecientes a la VLAN A aceptan y envían tramas pertenecientes a
esa VLAN A. Por otro lado los nodos de la OVLAN 1, dentro de la
OVLAN 2, no reciben el tráfico de la OVLAN 2, aunque ambas
pertenezcan a la misma VLAN A.
En la figura 2 se representa mediante la
referencia 5 la red troncal, en la que se ha representado un
conmutador 6 que comunica la red troncal 5 con la red de
comunicación por la red eléctrica, siendo dicho conmutador en
general el equipo de cabecera situado preferentemente en el
transformador de media a baja tensión. El conmutador 6 realiza la
conmutación entre la conexión de la red troncal 5 y una parte de la
red o la otra, siguiendo la filosofía de niveles OSI.
Por otro lado mediante la referencia 7 se
muestra un enrutador (router) que es un dispositivo del nivel de
red de la arquitectura OSI, que permite comunicación entre dos
equipos no conectados directamente mediante el proceso de enrutado.
Puede servir para comunicar nodos de distintas OVLANs no conectados
a la red troncal.
El procedimiento de la invención no se limita a
la red de baja tensión, sino que puede utilizarse en otras, aunque
no tengan estructura jerárquica.
Es posible situar nodos de comunicación en los
transformadores de media a baja tensión, con lo que se consiguen
redes de comunicación utilizando el anillo de media tensión, tal y
como se muestra en la figura 3. En dicha figura se representa un
típico escenario en el que múltiples anillos 8 están conectados a
través de una red de fibra óptica 9. De cada transformador 6 del
anillo de medio voltaje cuelgan las redes de bajo voltaje,
similares a la que aparece en la figura 1, en las que puede
implementarse el procedimiento de la invención. Para simplificar
estas figuras sólo se ha representado una serie de nodos en la
parte de bajo voltaje que pueden formar parte de varias OVLANs.
Estas OVLANs, en general pueden estar solapadas o ser similares a
las de la figura 1, permitiendo estructuras jerárquicas de varios
niveles. Si están solapadas se pueden utilizar OVLANs distintas
para distintos tipos de tráfico, aislando de esta forma los
nodos.
En el ejemplo de la figura 3 las redes están
superpuestas, aunque en una implementación genérica esto no sería
necesario.
Las redes de bajo voltaje tienen entre 200 y 500
equipos conectados normalmente. En cada red de medio voltaje hay
aproximadamente 30 transformadores de media o baja tensión, y
además las redes de fibra óptica que conectan las de medio voltaje,
suelen conectar aproximadamente a grupos.
Por tanto, multiplicando el número de equipos
terminales que cuelgan de cada anillo se establece que el número de
nodos es tan elevado que es imposible aislarlos siguiendo el
estándar 802.1q. En cambio utilizando VLANs del estándar en
combinación con las OVLANs del procedimiento de la invención se
permite realizar dicho aislamiento aprovechando la jerarquía de la
red eléctrica.
Utilizando el procedimiento de la invención,
suponiendo un mínimo de tres OVLANs en cada red de bajo voltaje,
habría noventa OVLANs en total por anillo de media tensión, lo cual
es soportable por el procedimiento de la invención, principalmente
por la posibilidad de utilizar múltiples etiquetas.
Para ello basta con utilizar una etiqueta de dos
bytes, ya que tiene suficiente número de bits para distinguir
OVLANs de un mismo nivel.
De los dieciséis bits de la etiqueta 3, se
utilizan doce para codificar el número de OVLAN, lo que implica que
se pueden definir hasta 4096 OVLANs distintas en cada nivel. Los
cuatro bits restantes están previstos para aplicaciones futuras que
permitan la ampliación del sistema.
Además, tal y como ya hemos señalado con
anterioridad, la trama Ethernet no se modifica, así su cabecera 4a,
datos 4b y código de redundancia cíclica 4c (CRC) se mantienen tal
y como originalmente fueron transmitidos, lo que permite soportar el
protocolo estándar 802.1q.
En este escenario el tráfico en la red troncal,
que no tiene el etiquetado correcto, no puede llegar a las redes de
bajo voltaje pero sí atravesar el anillo de medio voltaje 8, para
lo que se realiza el filtrado de etiquetas a la entrada de la red
de bajo voltaje, de la forma que a continuación se describe,
descartándose las tramas no etiquetadas adecuadamente.
Para ello se incluyen en los nodos listas de
etiquetas permitidas y/o listas de etiquetas prohibidas, de forma
que se pueden descartar aquéllas tramas 4 cuya etiqueta 3 no se
encuentra en la lista de etiquetas permitidas o que se encuentran
en la lista de etiquetas prohibidas. En la figura 5 se muestra un
diagrama genérico de los bloques necesarios dentro de cada nodo del
sistema de comunicaciones para poder soportar las redes OVLANs de
la invención y las definidas por el estándar 802.1q, es decir para
procesar las etiquetas 3 incluidas junto con las tramas 4, y la
información de VLAN incluida dentro de la trama Ethernet 4.
Así, se prevé un primer bloque 10 de procesado y
control de entrada de etiquetado de las OVLANs, que coloca la
etiqueta exterior 3 adecuada a la trama 4, si no la llevaba, y
puede descartar una trama si llevaba una etiqueta cuando no debería
llevarla o cuando no llevaba etiqueta cuando debería llevarla.
Después se realiza el control 11 de entrada del
estándar 802.1q (si estaba activado) y el paquete se envía al
puente de nivel 2 (nivel de enlace de datos) de la arquitectura
OSI, en el bloque 12, que elige un interfaz de salida del
paquete.
Por último se realiza el control de salida 13
del estándar 802.1q (si estaba activado) y el control de salida 14
del etiquetado de OVLAN, para lo que se compara la etiqueta de la
trama con los listados de etiquetas de salida permitidas o
prohibidas, para descartar el paquete si, según el etiquetado,
dicho nodo no debe realizar la transmisión de dicha trama.
Por consiguiente, en general basta con
implementar el bloque 12 que implementa el puente de nivel 2,
pudiéndose desconectar u omitir los bloques que implementan la
entrada-salida según el estándar 802.1q (11 y 13) y
la entrada-salida según las OVLAN (10 y 14). Se
puede desactivar el control 10 de entrada junto con el control 14
de salida, o bien el control 11 de entrada de 802.1q junto con el
de salida 13 de 802.1q, con la ventaja de poder trabajar
independientemente con una u otra implementación.
La implementación de las OVLANs tiene en cuenta
puertos internos y externos a la red eléctrica, lo cual constituye
una diferencia respecto al estándar para permitir la superposición
de redes, debido a que el comportamiento es diferente dependiendo
de si el puerto es interno o externo. Por defecto todas las
etiquetas se eliminan al salir por un puerto externo. Un puerto es
interno cuando se utiliza para realizar la conexión entre nodos
conectados a la red eléctrica, mientras que el puerto es externo
cuando sirve para comunicar el nodo con cualquier entidad fuera de
la red eléctrica.
En la figura 6 se muestra el diagrama de flujo
de una posible implementación del procedimiento de la invención en
el que se soportan redes híbridas.
En la trama recibida 15, se verifica 16 el
puerto de origen, y se verifica 17 si la OVLAN está activada en
este nodo (es decir, que hay que realizar el filtrado y reglas de
entrada de OVLAN. En caso afirmativo se verifica 18 si la trama
llevaba o no etiqueta, y se descartan 19 las tramas oportunas, tal
y como fue explicado anteriormente.
En caso de que no esté activada la OVLAN en el
nodo o que no se descarte la trama, se verifica 20 si está activo
el estándar 802.1q en el nodo, es decir si se han de aplicar o no
las reglas del estándar). El proceso de comprobación de las reglas
de entrada se realiza en 21, y en caso y en caso necesario el
descarte se produce en 22.
A continuación se procesa el envío de las tramas
23. Una vez procesada la trama, para poder transmitir ésta se
verifica 24 si está activo el estándar y en caso afirmativo se
aplican las reglas de las listas 25 para descartar la trama 26 si
procede. En caso de que no esté activado el estándar o que no se
descarte la trama, se verifica 27 si están activas las reglas de
OVLAN, aplicándose, en caso afirmativo, las listas 28 para
descartar 29 la trama si procede.
En caso de que no estén activas las reglas de
OVLAN dentro del nodo o no se haya descartado la trama, se obtiene
la trama filtrada 30 y se realiza su transmisión 31. Por tanto de
esta figura puede decirse que en general si la red OVLAN está
activa se aplican reglas de entrada y salida de OVLAN, mientras que
si la red 802.1q está activada se aplican las reglas de entrada y
salida de este estándar. Si la trama no cumple alguna de las reglas
permitidas del estándar o prohibidas/permitidas de OVLAN, se
desecha con el proceso de envío de trama 23, o bien antes de
transmitir la trama a la red 31.
Además, la inclusión de una o más etiquetas
externas a la trama Ethernet y el procedimiento específico de la
invención permite realizar estructuras jerárquicas con
direccionalidad, cosa que no puede realizarse siguiendo el estándar
mencionado. En la figura 7 puede observarse un ejemplo de esquema
jerárquico. Esta figura es similar a la 2, pero las flechas
representadas muestran la direccionalidad que se consigue con la
red. La direccionalidad consiste en que los equipos de la misma
jerarquía no pueden verse entre sí, es decir no pueden enviarse
tramas directamente entre ellos, lo cual se ha representado con una
flecha sobre la que se ha dispuesto una X, ya que no pertenecen a
la misma OVLAN. Para poder hacerlo deberán utilizar un nivel
superior de la arquitectura OSI, esto es, no pueden comunicarse sin
pasar por el enrutador 7 del nivel 3 de la arquitectura ISO,
siempre y cuando no pertenezcan a la misma OVLAN. Por otro lado
esos mismos equipos pueden ver a los equipos asociados de
jerarquías superiores, esto es, son capaces de enviarles paquetes y
recibir paquetes de ellos. Para que los nodos de la jerarquía
superior puedan enviar mensajes a los de jerarquía inferior se
utiliza una etiqueta especial, que presenta la misma configuración
que la etiqueta externa 3 representada en la figura 4, pero con un
código específico referente a dicha etiqueta. Esta etiqueta se
denomina ALLVLAN. En el proceso de entrada y salida de los nodos la
etiqueta externa se compara con una serie de valores permitidos o
prohibidos. Así, si la trama tiene la etiqueta ALLVLAN estos
procesos se ignoran y las tramas se envían directamente. Gracias a
ello se reduce el contenido de los listados en estructuras en
árbol, como las de las redes de distribución de electricidad de
baja tensión.
Del mismo modo, cuando al nodo más alto de la
jerarquía, como se muestra en la figura 7, llegan tramas desde la
red troncal 5, dirigidas a un nodo al que está conectado
directamente o a través de otros nodos del sistema de comunicación,
a dichas tramas se les añade la etiqueta especial ALLVLAN que evita
que los nodos intermedios descarten dichas tramas, de forma que
puedan llega a cualquier equipo en cualquier jerarquía, y
posteriormente puedan ser discriminados por dirección destino.
Claims (8)
1. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, en el que se envían tramas entre los diferentes equipos
(2) que están conectados a la red eléctrica; soportando los equipos
(2) el estándar 802.1q de redes de área local de virtual (VLAN) que
consiste en insertar una etiqueta de identificación en un espacio
reservado dentro de la trama para señalar la pertenencia de la
trama a una VLAN, de manera que al ser recibida por los equipos,
cuando la trama está etiquetada dichos equipos realizan la
comparación de la etiqueta con una lista de etiquetas permitidas
del interfaz de salida del equipo, y cuando no está etiquetada,
realizan el etiquetado previo a la comparación; se
caracteriza porque comprende:
- la asignación de una etiqueta (3) de
identificación de red virtual de área local propietaria (OVLAN) por
cada nivel de OVLAN que se implemente para permitir una estructura
de múltiples OVLANs jerárquicas y en diferentes niveles;
- la inclusión de etiquetas (3) de forma externa
y transparente a las tramas;
- la inclusión de etiquetas (3) de forma externa
en las tramas no etiquetadas y la comparación de dichas etiquetas
con la lista de etiquetas permitidas o prohibidas de la interfaz de
salida del equipo; y
- la inclusión de una etiqueta de identificación
especial (ALLVLAN), que al ser detectada por los equipos (2) hace
que éstos transmitan la trama directamente, para permitir
estructuras jerárquicas con direccionalidad, en las que los equipos
de distintas OVLANs de un mismo nivel de la jerarquía no pueden
recibir o enviar paquetes a los equipos de un mismo nivel de
jerarquía del resto de OVLANs, pero sí pueden recibir o enviar a
los equipos de jerarquía superiores de la misma OVLAN.
2. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, según reivindicación 1, caracterizado porque la
etiqueta (3) de identificación de un nivel se añade al entrar la
trama en un equipo de dicho nivel desde un nivel superior.
3. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, según reivindicación 2, caracterizado porque la
etiqueta de identificación de un nivel se extrae al salir la trama
de un equipo de dicho nivel hacia un nivel superior.
4. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, según reivindicación 1, caracterizado porque las
etiquetas de identificación de OVLAN contienen el número de la
OVLAN a la cual pertenece el tráfico enviado a la trama.
5. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, según reivindicación 1, caracterizado porque la
lista de etiquetas de identificación de transmisión está constituida
selectivamente por una lista de etiquetas permitidas o prohibidas,
para descartar la trama si se encuentra la etiqueta de
identificación en la lista de etiquetas prohibidas o no está en la
lista de etiquetas permitidas.
6. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, según reivindicación 1, caracterizado porque la
etiqueta de identificación de OVLAN se extrae cuando la trama sale
de la red eléctrica, para limitar la OVLAN a dicha red
eléctrica.
7. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, según reivindicación 1, caracterizado porque la
etiqueta de identificación de OVLAN se transmite cuando la trama
abandona la red eléctrica, para extender las VLAN a dispositivos
que no se encuentran conectados a la red eléctrica.
8. Procedimiento de implementación de redes de
área local virtuales sobre sistemas de comunicación por la red
eléctrica, según reivindicación 1, caracterizado porque en
transmisión, cuando la etiqueta (3) de identificación de una trama
es una etiqueta de identificación especial ALLVLAN, la trama se
transmite directamente sin que el equipo consulte su lista de
etiquetas de transmisión.
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